JP3313762B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電源装置、特に、複数の
放電管を有する表示手段に対して電源供給を行う電源装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりビデオカメラやカセットテープ
レコーダなどの携帯型の各種の電子機器では電源に乾電
池を用いる構成が採用されており、最近ではこれらの電
子機器の電源としてニッケル・カドミウム電池のような
充電可能な２次電池が利用されるようになってきた。

【０００３】しかし、２次電池は通常の乾電池（１次電
池）と違って規格が統一されておらず、放電し切ったら
町の電気店で代わりの電池を買って来ると云ったことが
簡単にできない場合が多い。そのため、２次電池を電源
に用いた携帯型の電子機器を外出先（屋外）で使用し、
２次電池が放電し切るおそれがある場合には、予備の２
次電池を何本か用意しておき必要に応じて交換するか、
充電を行うかしなければならない。

【０００４】ここで予備の２次電池まで持ち歩くのは不
便である上に、予備の電池も使い切ってしまう場合があ
る。また充電するにしても、充電できる場所つまり商用
ＡＣ電源のコンセントがある場所を探さねばならない。
そして、そのコンセントがあったとしても外出先で他人
の家のコンセントならばその借用を気軽に頼めるもので
はないという不都合がある。

【０００５】このような問題を解消できる装置として、
電力の自動販売を行える電力供給装置が提供されてい
る。

【０００６】このような自動販売装置では、操作手順
や、投入金額を表示するためになんらかの形の表示装置
が必要である。近年では、この種の表示装置において
も、見やすさや、情報量の多さ等の要求から、表示面の
大型化の傾向がある。

【０００７】そこで、ラツプトップ型のパーソナルコン
ピュータ、ワードプロセッサ等の表示装置などにおいて
使用されているのと同じようなバックライトに冷陰極放
電管を使用した液晶表示装置を用いることが考えられ
る。

【０００８】ところが、このような表示装置では、表示
面の大型化にともない、バックライトとしての冷陰極放
電管も、輝度、輝度ムラ等を考慮して、２灯式のものが
多くなっている。

【０００９】これら放電管は、インバータと呼ばれる点
灯装置で駆動されるが、コスト、スペース等の問題で、
ひとつのインバータで、複数の放電管を、並列駆動して
いる場合が多い。

【００１０】いっぱんに、放電管は、点灯開始（放電開
始）には、点灯維持（放電維持）よりも、高い電圧を必
要とする。

【００１１】一方、インバータは、無負荷時（すなわち
放電管が点灯開始前）は、有負荷時（点灯が維持され
て、定常電流が流れている）より高い電圧を出力すると
いう特性を有しており、これを利用して放電管を点灯、
維持させている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】 しかし、ひとつの点灯
装置で、複数の放電管を並列駆動する場合、何らかの原
因で、放電開始できない、あるいは１本だけ先に点灯し
てしまったような場合、インバータは、既に無負荷状態
ではないため電圧が下がり、他の放電管が点灯できなく
なってしまう。これは、機器の電源投入時に表示器の一
部が点灯しないことが有ることを意味し、とくに、自動
販売装置などのように無人で運転される装置では非常に
問題である。

【００１３】したがって、本発明の課題は、これらの放
電管点灯装置、なかでも２灯、あるいはそれ以上の複数
の放電管を確実に点灯させることができる機構を提供す
ることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明の電源装置は、表示装置照明用の複数の放
電管を点灯させるために放電管への電力供給を制御する
電源装置であって、前記放電管に電源を供給する放電管
点灯手段と、前記複数の放電管の少なくとも１つが点灯
していないことを検出するためそれぞれの放電管に対応
して設けられた複数の点灯検出手段と、前記点灯検出手
段からの検出信号により複数の放電管の少なくとも１つ
が点灯していない場合、前記放電管点灯手段から前記放
電管への電源を遮断し、所定時間経過後に電源を供給す
るように制御することにより、複数の放電管の同時点灯
を保障すべく放電管の点灯制御を行う電源制御手段とを
設けた。また、本発明の電源装置は、表示装置照明用の
複数の放電管と、前記複数の放電管に電源を供給する放
電管点灯手段と、前記複数の放電管に前記放電管点灯手
段から電源が供給されているときに、前記それぞれの放
電管が点灯しているか否かを検出する点灯検出手段と、
前記点灯検出手段の検出により、前記複数の放電管の少
なくとも１つが点灯していない場合、前記放電管点灯手
段から前記放電管への電源を遮断し、所定時間経過後に
電源を供給するように制御する電源制御手段とを設け
た。

【００１５】

【作用】以上の構成により、複数の放電管の同時点灯を
保障すべく放電管の点灯制御を行う。

【００１６】

【００１７】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づき、本発明を
詳細に説明する。ここでは貨幣の投入に応じて、１００
Ｖの交流電力を供給する電力の自動販売機として構成さ
れた装置を例示する。

【００１８】まず図１と図２により装置の構成を説明す
る。図１は装置全体の構成を示し、図２は装置の正面の
外観を示している。

【００１９】図１の構成において、まず符号１は安定化
された１００Ｖの交流電力を発生する安定化交流電源で
あり、出力電流を可変に設定できるものとし、更に最大
電流を超過しないように、電流制限機能や、出力端子が
ショートされたときの保護回路等が内蔵されたものとす
る。なお供給電力の周波数も例えば５０Ｈｚと６０Ｈｚ
に切り換えられるようにしておく。

【００２０】電源１の出力電力は、その出力電圧、電
流、周波数などを検知するセンサ回路２を介してコンセ
ント３に印加される。コンセント３は図２に示す装置本
体４の正面に設けられ、これに対して装置の使用者が充
電を行なう２次電池の充電器（電子機器本体に組込まれ
る場合もある）の電源プラグを差し込み、接続できるよ
うになっている。

【００２１】また図１において、符号５は装置全体を制
御する制御部であり、マイクロコンピュータと、その制
御信号に応じて直接に装置の各部を制御するインターフ
ェース回路からなる。制御部５はセンサ回路２を介し電
源１の出力電圧、電流などを監視して電源１を制御す
る。制御部５には符号６〜１１で示す以下の構成が接続
されている。

【００２２】符号６はタイマーであり、後述のように制
御部５が電力供給時間を制御するため、その供給時間の
計時に用いられる。

【００２３】符号７は表示器であり、図２の装置本体４
の正面に設けられ、後述のように投入金額や、選択され
た、あるいは投入金額に応じて可能な電力供給時間など
の表示を行う。この表示器７は、例えば、バックライト
つきの液晶表示器などにより構成され、バックライトを
構成する冷陰極放電管は後述するような制御を受ける。

【００２４】符号８は本装置の使用者が供給電力の電流
の大小を任意に選択するための入力手段の選択ボタン
（スイッチ）であり、点灯ランプ付きで装置本体４の正
面に複数設けられ、そのいずれを押すかにより電流の大
小の選択ができるようになっている。なお供給電力の５
０Ｈｚか６０Ｈｚかという周波数の選択も、この選択ボ
タン８により行なうものとしてもよい。

【００２５】符号９は本装置の使用者が電力供給の開始
／停止を指示する入力を行なうための開始／停止ボタン
（スイッチ）であり、同様に装置本体４の正面に設けら
れる。このボタン９を一度押すと供給開始の指示とな
り、再度押すと停止の指示となる。

【００２６】符号１０は貨幣検知部であり、図２のよう
に装置本体４の正面に設けられた貨幣投入口１２から使
用者が装置本体４に投入する貨幣の種類（金額）を検知
し、制御部５に報知する。なお、ここでは貨幣により対
価の支払いを行なうものとしているが、いわゆるプリペ
イドカードなどの磁気カードやＩＣカードなど有価のカ
ードにより支払いを行なうものとしてもよく、その場合
は貨幣検知部１２はカードの情報の読み書きを行なうリ
ーダ／ライタとする。貨幣とカードを併用できるように
してもよいのは勿論である。

【００２７】符号１１はつり銭排出部であり、制御部５
の制御により駆動され、装置本体４の正面に設けられた
つり銭返却口１３につり銭を排出する。

【００２８】次に上記のように構成された本実施例の装
置の動作を図３を参照して説明する。図３は制御部５の
制御手順を示しており、この制御は制御部５を構成する
マイクロコンピュータのプログラムに従って行なわれ
る。

【００２９】使用者が２次電池の充電器の電源プラグを
本装置のコンセント３に差し込み、貨幣投入口１２に硬
貨あるいは紙幣を投入すると、制御部５は図３の処理を
開始し、まず貨幣検知部１０により検知された貨幣の金
額をカウントし（ステップＳ１）、カウントされた投入
金額を表示器７に表示させる（ステップＳ２）。なお貨
幣の投入に応じて選択ボタン８のランプを点灯させる。

【００３０】続いて貨幣の投入か選択ボタン８の入力を
待ち（ステップＳ３）、また貨幣投入があればステップ
Ｓ１、Ｓ２の処理を繰り返すが、選択ボタン８の入力が
あれば、それにより選択された電流（ないしは周波数）
と、上記投入金額に応じて電力供給時間を計算などによ
り決定し、表示器７に表示させる（ステップＳ４）。

【００３１】続いて貨幣の投入か開始／停止ボタン９の
入力を待ち（ステップＳ５）、また貨幣投入があればス
テップＳ１〜Ｓ４の処理を繰り返すが、開始／停止ボタ
ン９の入力があれば、上記の決定した電力供給時間をタ
イマー６にセットして、タイマー６の計時をスタートさ
せると同時に電源１に上記選択された電流（ないしは周
波数）での電力供給を開始させる。

【００３２】そしてタイマー６による上記の電力供給時
間の計時が終了するか、または開始／停止ボタン９の入
力を待ち（ステップＳ７）、そのいずれかの事態になっ
たら電力供給を停止する（ステップＳ８）。

【００３３】ここで、上記の決定した電力供給時間が経
過する前に使用者が開始／停止ボタン９を押して電力供
給を停止した場合は、残り時間に応じてつり銭を返却す
る必要がある。そこで最後にその必要の有無を判定し、
必要があればつり銭を計算し、つり銭排出部１１を駆動
してつり銭を排出させ（ステップＳ９）、処理を終了す
る。

【００３４】なお貨幣の代わりに、プリペイドカードな
どの有価のカードを用いる場合は、ステップＳ１でカー
ドの残り金額ないし度数を読み取ってステップＳ２で表
示し、ステップＳ９でカードに対し消費した金額ないし
度数の書き込みを行った後にカードを排出するものとす
る。

【００３５】以上のようにして、使用者の貨幣の投入と
ボタン８、９の操作入力に応じて使用者の所望の電流
（ないしは周波数）での電力供給を行うことができる。

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】次に、上記表示器７のバックライトに冷陰
極放電管を用いる場合の放電管の点灯制御について説明
する。

【００４３】図４は放電管の点灯制御回路の構成を、ま
た図５は図４中の各所の波形を示している。

【００４４】図４において符号４１は、インバータであ
って、ＰＳ１、直流電源から、放電管点灯に必要な、高
周波高圧電圧を作り出す回路である。該インバータは、
前述した様に、無負荷時（すなわち放電管が放電開始
前）は、有負荷時（放電が維持されて、定常電流が流れ
ている）より高い電圧を出力するという特性を有してい
る。

【００４５】符号４２は、発振器であって、信号線Ｓ７
に図５のような波形を出力している。ここで、信号線Ｓ
７が、論理’１’の時間は、通常、放電管が放電開始に
必要な時間であり、また、論理’０’の時間は、放電管
が放電停止するのに必要な時間である。

【００４６】また符号４３は、トランジスタスイッチで
あって、信号線Ｓ８が論理’０’の間、’ＯＮ’、信号
線Ｓ８が論理’１’の間、’ＯＦＦ’となる。

【００４７】また符号４４は、ＡＮＤ回路、４５は、Ｎ
ＯＲ回路であり、信号線Ｓ８を通じて、前記トランジス
タスイッチ４３を制御している。

【００４８】符号Ｌ１、Ｌ２は、冷陰極放電管であっ
て、インバータ４１からの、高周波高圧電源によって、
駆動されている。これら冷陰極放電管Ｌ１，Ｌ２は、前
述した様に、インバータ４１の特性を利用して放電の開
始を行っている。

【００４９】符号Ｒ１、Ｒ２は、電流検出抵抗であっ
て、前記Ｌ１、Ｌ２の放電電流Ｓ１、Ｓ２を、電圧に変
換する。

【００５０】符号Ａ１、Ａ２は、整流、バッファー回路
であって、前記抵抗Ｒ１、Ｒ２で検出した交流電圧を、
直流電圧に変えると共に、後述の回路との干渉を防ぐ役
割をしている。

【００５１】符号Ｆ１、Ｆ２は、フィルタ回路であっ
て、前記放電電流Ｓ１、Ｓ２の整流電圧から、ノイズ、
変動成分を取り除き放電電流の平均整流成分Ｓ３、Ｓ４
を出力する。

【００５２】符号Ｃ１、Ｃ２は、コンパレータであっ
て、前記放電電流の平均整流成分Ｓ３、Ｓ４が、あらか
じめ設定された値を越えると、論理’１’になるように
反転する。

【００５３】符号ＰＳ１は、直流電源線であって、装置
の電源が投入されると、直流電源線ＰＳ１より、トラン
ジスタスイッチ４３を通して、インバータ４１ヘ電力が
供給される。

【００５４】図５のＳ０は、インバータ４１の発振電圧
波形である。

【００５５】図５において、符号Ｓ１、Ｓ２は、冷陰極
放電管Ｌ１、Ｌ２の放電電流波形である。

【００５６】図５において、符号Ｓ３、Ｓ４は、前記放
電電流の平均整流波形である。

【００５７】また、符号ｔｈ１は、コンパレータのスレ
シホールドレベルであり、平均整流器値が、これ以上で
あれば、冷陰極放電管Ｌ１、Ｌ２は、正常に放電し点灯
している。

【００５８】符号Ｓ５、Ｓ６は、コンパレータＣ１，Ｃ
２の出力論理波形、Ｓ７は、発振器４２の発振波形、Ｓ
８は、ＮＯＲ回路４５の出力波形であり、Ｓ８が、論
理’０’時間はトランジスタスイッチ３を通して、イン
バータ１に電力が供給される。

【００５９】次に、以上の構成における点灯制御の動作
につき説明する。

【００６０】［動作１］電源が投入され、発振器４２が
論理’０’になると、図５の’０ＳＣ１’の期間に入
り、トランジスタスイッチ４３を通して、インバータ４
１に電力が供給され、冷陰極放電管Ｌ１、Ｌ２は、放電
を開始しようとする。

【００６１】この際、冷陰極放電管Ｌ１は放電開始した
が、Ｌ２は放電開始しなかったとすると、図５の左半分
のごとく、冷陰極放電管Ｌ１の放電電流はＳ１の様にな
り、整流、バッファ回路Ａ１、フィルタ回路Ｆ１を通し
て、Ｓ３のような波形が発生し、コンパレータの入力レ
ベルが、スレシホールドレベルｔｈ１を越えるため、Ｃ
１コンパレータは反転し、論理’１’を出力する。

【００６２】一方、冷陰極放電管Ｌ２は放電電流が流れ
ないため、Ｓ２の様になる。すると、整流、バッファ回
路Ａ２、フィルタ回路Ｆ２を通した波形は、Ｓ４のレベ
ルまでしか達せず、コンパレータＣ２は、反転できな
い。これにより、ＡＮＤ回路４４は、論理’０’のまま
となる。

【００６３】この状態で、発振器４２が、論理’０’、
すなわち、図５、’０ＳＣ１’の期間が経過し、’０Ｓ
Ｃ０’の期間に入ると、ＮＯＲ回路４５の出力Ｓ８は、
論理’１’となり、トランジスタスイッチ４３が’ＯＦ
Ｆ’となって、インバータ４１ヘの電力供給が切断され
るため、冷陰極放電管Ｌ１も、放電停止する。

【００６４】［動作２］その後、’０ＳＣ０’の期間が
経過し、再び、’０ＳＣ１’になると、発振器４２が再
び論理’１’となり、信号Ｓ８が、論理’０’になり、
これによりトランジスタスイッチ４３が’ＯＮ’とな
り、インバータ４１に電力が供給され、再び、Ｌ１、Ｌ
２は、放電を開始しようとする。

【００６５】今度は、冷陰極放電管Ｌ１、Ｌ２とも、放
電が開始されたとすると、図５の右半分のごとく、Ｓ
１、Ｓ２とも、放電管の発振電流が流れ、Ｓ３、Ｓ４両
方とも、スレシホールドレべルｔｈ１を越え、コンパレ
ータ、Ｃ１、Ｃ２とも反転し、ＡＮＤ回路４４の出力
は、論理’１’となる。

【００６６】この状態で、発振器４２が論理’０’にな
っても、Ｓ８は’０’のままで、従って、トランジスタ
スイッチ４３は、’ＯＮ’で、インバータ４１は動作し
続け、冷陰極放電管Ｌ１、Ｌ２は、発振を続けることに
なる。

【００６７】仮に、２度目で、冷陰極放電管Ｌ１、Ｌ２
のどちらかが、放電しない場合は、動作１の状態とな
り、動作２で、Ｌ１、Ｌ２両方が放電開始するまで動作
１が繰り返される。

【００６８】このようにして、放電管が複数ある場合、
確実に放電管を全て点灯させることができる。

【００６９】なお、以上では、放電管は、２本で説明し
たが、これは、３本以上であっても、電流検出抵抗Ｒ１
から、ＡＮＤ回路４４の入力までを増やせば同様な制御
が可能である。

【００７０】また上記実施例では、放電が正常に行われ
ているかどうかの検出を放電管の電流検出で行ったが、
これは、放電管による発光をフォトセンサーで検出する
ような手段でも構わない。

【００７１】さらに、上記実施例では、インバータの電
源の制御に発振の停止機能を持った発振器を用いたが、
これは、マイクロコンピュータ等による制御でも具現化
できる。

【００７２】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明によれ
ば、表示装置照明用の複数の放電管を点灯させるために
放電管への電力供給を制御する電源装置において、個々
の点灯検出手段の出力に応じて複数の放電管の同時点灯
を保障し、放電管の放電開始不良を防ぐことができ、確
実に表示手段の照明を点灯させることができる。

【００７３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による電力供給装置の全体の構
成を概略的に示すブロック図である。

【図２】同装置の正面の外観を示す正面図である。

【図３】図１中の制御部５による制御のフローチャート
図である。

【図４】本発明の実施例における電源装置のブロック図
である。

【図５】図４の構成の各部の動作時の波形図である。

【符号の説明】

１ 電源 ２ センサ回路 ３ コンセント ４ 装置本体 ５ 制御部 ６ タイマー ７ 表示器 ８ 選択ボタン ９ 開始／停止ボタン １０ 貨幣検知部 １１ つり銭排出部 １２ 貨幣投入口 １３ つり銭返却口 ４１ インバータ ４２ 発振器 ４３ トランジスタスイッチ ４４ ＡＮＤ回路 ４５ ＮＯＲ回路 Ｌ１，Ｌ２ 冷陰極放電管 Ａ１、Ａ２ 整流、バッファー回路 Ｆ１、Ｆ２ フィルタ回路 Ｃ１、Ｃ２ コンパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 41/00 - 41/298 G02F 1/133 520 H02J 3/00 - 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示装置照明用の複数の放電管を点灯さ
   せるために放電管への電力供給を制御する電源装置にお
   いて、 前記放電管に電源を供給する放電管点灯手段と、 前記複数の放電管の少なくとも１つが点灯していないこ
   とを検出するためそれぞれの放電管に対応して設けられ
   た複数の点灯検出手段と、 前記点灯検出手段からの検出信号により複数の放電管の
   少なくとも１つが点灯していない場合、前記放電管点灯
   手段から前記放電管への電源を遮断し、所定時間経過後
   に電源を供給するように制御することにより、複数の放
   電管の同時点灯を保障すべく放電管の点灯制御を行う電
   源制御手段とを設けたことを特徴とする電源装置。
2. 【請求項２】 表示装置照明用の複数の放電管と、 前記複数の放電管に電源を供給する放電管点灯手段と、 前記複数の放電管に前記放電管点灯手段から電源が供給
   されているときに、前記それぞれの放電管が点灯してい
   るか否かを検出する点灯検出手段と、 前記点灯検出手段の検出により、前記複数の放電管の少
   なくとも１つが点灯していない場合、前記放電管点灯手
   段から前記放電管への電源を遮断し、所定時間経過後に
   電源を供給するように制御する電源制御手段とを設けた
   ことを特徴とする電源装置。